UV 水消毒: 総合ガイド

公開: 2023-04-20

水は私たちの生存に不可欠ですが、病気の原因となる微生物の源でもあります。これらの微生物は人間の健康にとって危険であり、コレラ、腸チフス、赤痢などの病気を引き起こす可能性があります. 水を消毒する最も効果的な方法の 1 つは、紫外線 (UV) ライトを使用することです。この記事では、UV 水の消毒に関する包括的なガイドを提供します。UV 水消毒とは何か、どのように機能するか、長所と短所、およびアプリケーションを含みます。

序章

水は私たちが持っている最も重要な資源の 1 つですが、病気の原因となる微生物の発生源にもなり得ます。世界保健機関によると、約 20 億人が清潔で安全な飲料水を利用できません。水系感染症は、特に発展途上国において、毎年何百万人もの死亡の原因となっています。そのため、安全できれいな水を利用できることが不可欠です。

水の消毒には、化学消毒、煮沸消毒、ろ過など、さまざまな方法があります。ただし、最も効果的で環境に優しい方法の 1 つは、 UV 水消毒です。 この記事では、UV 水消毒、その仕組み、長所と短所、およびその用途について説明します。

UV水除菌とは？

UV水消毒は、紫外線を使用して細菌、ウイルス、原生動物などの微生物を殺傷または不活化するプロセスです。 UV 水消毒システムは、254 ナノメートル (nm) の波長を持つ UV-C 光を放出する特殊なランプを使用します。この波長は、微生物の DNA を損傷し、繁殖を妨げるため、微生物にとって致命的です。

UV水消毒はどのように機能しますか?

UV 水消毒システムは、UV-C 光を放射するランプを使用します。この光は石英スリーブを通過して水中に入ります。 UV-C 光は微生物の細胞壁を透過し、DNA に損傷を与えて繁殖を妨げます。このプロセスは光二量体化と呼ばれ、DNA 鎖の 2 つのチミン塩基が互いに架橋します。この架橋は、微生物の複製を妨げ、微生物を死に至らしめます。

UV 水消毒の有効性は、UV-C 光の強度、暴露時間、水の質によって異なります。水は透明で、UV-C 光が微生物に到達するのを妨げる可能性のある粒子や濁りがないようにする必要があります。

UV水消毒の利点

ケミカルフリー

UV水消毒は化学物質を使用しないプロセスです。つまり、水に化学物質や副産物を追加しません。塩素やオゾンなどの化学消毒剤とは異なり、UV 水消毒は、人間の健康や環境に有害な可能性がある製品による有害な消毒を生成しません。

広範囲の微生物に対して有効

UV水除菌は、細菌、ウイルス、原虫など幅広い微生物に対して効果があります。これらの微生物を最大 99.99% 削減できるため、効果的で信頼性の高い水の消毒方法となります。

インストールとメンテナンスが簡単

UV 水消毒システムは、設置と保守が簡単で、技術的な専門知識はほとんど必要ありません。ランプは通常 9,000 ～ 12,000 時間持続し、必要に応じて簡単に交換できます。システムのメンテナンスも最小限で済み、唯一の要件は石英スリーブの定期的なクリーニングだけです。

費用対効果の高い

UV水消毒は、水の消毒の費用対効果の高い方法です。システムの初期コストは他の消毒方法よりも高くなる可能性がありますが、継続的な運用および保守コストは低くなります。また、UV 水消毒システムは環境への影響が少なく、化学物質を使用する必要がないため、長期的にはより持続可能で費用対効果の高いソリューションになります。

環境にやさしい

UV水消毒は、環境にやさしい水消毒方法です。有害な副産物を生成せず、抗生物質耐性菌の作成に寄与しません。また、UV 水消毒は、他の水消毒方法よりもエネルギー消費が少ないため、より持続可能で環境に優しい選択肢となります。

UV水消毒のデメリット

一部の微生物に対して無効

UV水消毒は広範囲の微生物に対して有効ですが、クリプトスポリジウムやジアルジアなどの一部の微生物に対しては効果がありません. これらの微生物は、UV-C 光に耐性のある保護外層を持っています。

澄んだ水が必要

UV水殺菌が効果を発揮するには、きれいな水が必要です。水中の粒子や濁りは、UV-C 光が微生物に到達するのを妨げ、消毒プロセスの有効性を低下させる可能性があります。

バイオフィルムに対する限定的な効果

UV 水消毒は、水中の表面に付着する微生物の層であるバイオフィルムに対してはあまり効果がありません。バイオフィルムは微生物を UV-C 光から保護し、消毒プロセスの有効性を低下させます。

電気が必要

UV水消毒システムは、動作に電力が必要なため、電源に依存しています。電気が不安定な地域や電気がない地域では、UV水消毒は適切なオプションではない場合があります.

UV水消毒の応用

UV水消毒には、次のような幅広い用途があります。

住宅用水処理

UV 水消毒は、家庭用水処理システムで使用して、清潔で安全な飲料水を提供できます。これは、設置と保守が簡単な効果的で化学薬品を使用しない消毒方法です。

商業用水処理

UV 水消毒は、ホテル、レストラン、病院などの商用水処理システムで一般的に使用されています。費用対効果が高く、環境に優しい、効果的で信頼性の高い水の消毒方法を提供します。

地方自治体の水処理

UV 水消毒は、家庭や企業に配水する前に水を消毒するために、地方自治体の水処理システムでも使用されています。これは、公共水道の安全を確保するのに役立つ、効果的で持続可能な水の消毒方法です。

適切な UV 水消毒システムの選択

UV 水消毒システムを選択する際には、次のような考慮すべき要素がいくつかあります。

流量

UV 水消毒システムの流量は、清潔で安全な水の需要を満たすのに十分なものでなければなりません。流量は毎分ガロン (GPM) で測定され、システムのサイズと予想される水の使用量に基づいて選択する必要があります。

ランプ電力

UV 水消毒システムのランプ電力は、システムのサイズと必要な消毒レベルに適している必要があります。ランプの電力が高いほど、より効果的な消毒を行うことができますが、動作に必要な電力も多くなります。

スリーブの材質

UV 水消毒システムのスリーブ素材は、水質と予想されるメンテナンスレベルに基づいて選択する必要があります。クォーツスリーブは最も一般的で耐久性のあるオプションですが、水に高レベルの粒子状物質が含まれている場合は、より頻繁なクリーニングが必要になる場合があります。

システムデザイン

UV 水消毒システムのシステム設計は、特定の用途と利用可能なスペースに基づいて選択する必要があります。ポイントオブユースシステムやポイントオブエントリーシステムなど、利用可能なUV水消毒システムにはいくつかのタイプがあります。

結論

UV水消毒は、効果的で費用対効果が高く、環境に優しい水の消毒方法です。住宅、商業、および地方自治体の用途に、清潔で安全な飲料水を提供できます。特定の微生物に対する有効性や澄んだ水の要件など、いくつかの制限がありますが、それでも水消毒の信頼性が高く持続可能なオプションです. UV 水消毒システムを選択する際は、流量、ランプ電力、スリーブの材質、システム設計などの要因を考慮することが重要です。

よくある質問

UV水消毒は飲料水にとって安全ですか?

はい、UV水消毒は飲料水にとって安全であり、水消毒の方法としてEPAによって承認されています.

UVランプの寿命は？

UV ランプは通常 9,000 ～ 12,000 時間持続し、必要に応じて簡単に交換できます。

UV水殺菌はすべての微生物に対して効果がありますか?

いいえ、UV 水消毒は、クリプトスポリジウムやジアルジアなどの一部の微生物に対して効果がありません。

UV水殺菌システムの価格は？

UV 水消毒システムのコストは、システムのサイズと容量によって異なります。価格は通常、数百ドルから数千ドルの範囲です。

石英スリーブはどのくらいの頻度でクリーニングする必要がありますか?

石英スリーブは、水質と粒子状物質のレベルに応じて、定期的に (通常は 6 ～ 12 か月ごと) クリーニングする必要があります。